Фролов К.В. и др. - Теория механизмов и машин

ББК 34.41 т Зз УДК 621.01 к.в. в*.е . к.~ .,д..~ „„! *с, В. А. Ннконоров, А. А. Савелова. Г. Н. Петров, Н. В. Ремезова, В. М. Акопян Рецензенты: кафедра «Теория механизмов и машин» Московского технологического института пищевой промышленности (зав. каф, проф. В. В. Гортннскнй); проф. Р. В. Вирабоа 1Москоаскнй автамеханнческнй институт) учебипк состоит иэ двух рэздвпов, которым предшествует гл 1, посвпш ипвп проблемам.

стопшим перед данной наукой, в 1 рээде с !гл. 2-10) пэложепы обе!не методы опргдем!гиз кипе т чески» и дпп м чесы «хэрз ерист е»эп з о, мэ п и систем ми~пик, р счет мс» змо у е о упруы, р иие э ических пэр, виброввт вэост и вэброзэшвтэ; во и разделе )гл. !! †!8) — методы прпе мирова и схем ос овиыгс е э в меха змов, упрэплеэ е лвижепием с с емы мехэвиэмов.

Изложен е да о иэ основа рв. ф чесхих и грвфовивли ическ к метол В определения пврэметров механизм в. э тэюке в пиитических с мсепээ шэп г зпм 2702000000 — 039 Т --. 173 — 86 001(01) — 87 ББК 34.41 6ПБЛ Учебное издание Константин Василоевич Фролов, Сергей Александрович Попов, Александр Константинович Мусатов и др. ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН Заведующий редакцией А. В.

Дубровский. Редактор Л. Н. Шатунова. Млад- шие редакторы Т. Ф. Артюхнна, Н. М. Щепнна. Художник В. Г. Нрнбегнна. Художественный редактор Л. К. Громова. Технический редактор Э. М. Ннжен. скнй Корректор Г. А. Наметкина. ИБ № 585б Изд № ОТ-487 Сдано в набор 29.03.88 Поди, и печать 17.!1.8б. формат 507490'/ю. Бум.

офс. № !. Гарнитура литературная. Печать офсетная. Объем 31,0 усл. печ. л. 52,9 усл кр.-отт. 32.21 уч.-изд. л. Тираж 80000 зиз. Зак. № 1214. Цена ! р. 40 к. Издательство «Высшая школа», 101430. Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14. Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Государственном комытеы СССР ю делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 150014.

Ярославль, ул. Свободы, 97 !Е) Изд е ьсгв «Нысшэ сээ, 1987 Теория механизмов и мишин: Учеб. для втузов/К. В. ФроТ 33 лов, С. А. Попав, А. К. Мусатов и др.; Под ред. К. В. Фролова. — Мл Высш. шк., 1967.— 496 с.: ил. Предис Настоящая книга предназначена з качестве учебника для студентов высших технических учебных заведений. Изложенный а учебнике курс теории механизмов и машин сформировался на основе опыта преподаяания дисциплины а МВТУ им.

Н. Э. Баумана а течение многих десятилетий; а ием учтены качественные изменения а инженерном образовании в период научио-технической резолюции, потребовавшие серьезной переработки традиционного курса как по содержанию. так н методике преподавания. Учебная дисциплина «Теория механизмов и машин» базируется на механико- математической подготовке студентоа, обеспечиваемой предшествующими курсами: <Высшая математика», «Теоретическая механика», «Алгоритмические языки н прогрнммироиание». Являясь научной основой специальных курсов по проектированию машин отраслевого назначения, она ставит следующие задачи: научить студентов обо!им методам исследования и проектирования механизмов машин и приборов; научить студентов понимать общие принципы реализации движения с помощью механизмов, взаимодействие механизмов а машине, обусловливающее кинематические и динамические свойстаа механической системы; научить сгудентоа системному подходу к проектированию машин н механизмов, нахождению оптимальных параметроа механизмов по заданным условиям работы; привить навыки разработки алгорнтмоа н программ расчета параметров на ЭВМ, выполнения конкретных расчетов„ привить навыки нспользозания измерительной аппаратуры для определения кинематнческих и динамических параметров машин и механизмов.

Учебник написан коллективом кафедры «Теория механизмов и машин» МВТУ нм. Н. Э. Баумана под руководством и общей редакцией академика К. В. Фролова. Гл. 1, 1О написаны К. В. Фроловым, гл. 3, 12, 16, 17, 18, $2.6, 2.7, 7.1, 14.!в С. А. Поповым, гл. 4,9, 4 7.2 — 7А — А. К. Мусатовым, гл. 8. 11, 3 2.1- 2.5 Л. М. Лукнчевым, з 14.2 — Н. Е. Ремезовой, 4 15.1 — !5.4 — В. А. Никонороаым, 4 15.5 — Н.

А. Скворцовой, гл. 5 — А. К. Мусатовым и В. М. Акопяном, гл. 6— А. К. Мусатовым, А А. Савеловой н Г. Н. Петровым, гл. 13-- Н. А. Скворцовой и А. К. Мусатовым, введение и заключение -- К. В. Фроловым и Л. М. Лукичеаым совместно. Авторы выражают глубокую благодарность всему коллективу сотрудников кафедры «Теория механизмов н машин» МВТУ им. Н. Э. Баумана за помощь и полезные советы, а танже рецензентам за труд по просмотру рукописи н критические замечания. Замечания н пожелания по улучшению учебника просим направлять по адресу: 1014Ю, Москва, ГСН-4. ул.

Неглинная, 29/14, издательство «Высшая гиколок Авторы ВВЕДЕНИЕ В решениях ХОП съезда Коммунистическойй партии Советского Союза с особой силой подчеркнута ведущая роль машиностроения в развитии производительных сил страны. В Основным направлениям экономического и социального развития СССР на !980 — 1990 годы и на период до 2000 года, утвержденных ХХУИ съездом КПСС, поставлена задача ускоренного развития машиностроения, повышения его технического уровня с целью скорейшего обновления и реконструкции производства, повышенич уровня механизации и автоматизации. Создание новым машин, приборов, установок, автоматических устройств и комплексов, отвечающих современным требованиям эффективности, точности, надежности и экономичности, основано на достижениях фундаментальных и прикладных наук.

Теория механизмов и машин — наука, изучающая общие методы структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов, механику машин. Важно подчеркнуть, что излагаемые в теории механизмов и машин методы пригодны для проектирования любого механизма и не зависят от его технического назначения, а также физической природы рабочего процесса машины. Курс теории механизмов и машин по существу является вводным в специальность будущего инженера и поэтому имеет инженерную направленность, в нем широко используется современный математический аппарат и изучаются практические приемы решения задач анализа и синтеза механизмов — аналитические с применением ЭВМ, графические и графоаналитические.

М а ш и н а есть устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека. В технологических машинах (металлообрабатывающие станки н комплексы, кузнечно-прессовое оборудование, прокатные станы, литейное оборудование и т. и.) изменяется форма, размеры, свойства, состояние исходных материалов и заготовок. С помощью транспортных машин и устройств происходит перемещение грузов, инструментов, людей н других объектов в пространстве с требуемой скоростью. В энергетических машинах происходит преобразование энергии. В информационных машинах происходит преобразование вводимой информации для контроля, регулирования и управления движением.

Машина осуществляет свой рабочий процесс посредством выполнения закономерных механических движений. Носителем этих движений является механизм. Следовательно, м е х а н и з м есть система твердых тел, подвижно связанных путем соприкосновения и движущихся определенным, требуемым образом относительно одного из них, принятого за неподвижное. Очень многие механизмы выполняют функцию преобразования механического движения твердых тел. Краткий исторический очерк.

Простейшие механизмы (рычажные, зубчатые и др.) были известны с давних времен; постепенно шел процесс их исследования, совершенствования и внедрения в практику с целью облегчить труд человека, повысить производительность труда. Так, известно, что выдающийся деятель культуры эпохи Возрождения и ученый Леонардо да Винчи (1452 — 1519) разработал проекты конструкций механизмов ткацких станков, печатных и деревообрабатывающих машин, им сделана попытка определить экспериментальным путем коэффициент трения. Итальянский врач и математик Д.

Кардан (1501 — 1576) изучал движение механизмов часов н мельниц. Французские ученые Г. Амонтон (1663 †17) и Ш. Кулон (1736 †18) первыми предложили формулы для определения силы трения покоя и скольжения. Выдающийся математик и механик Л. Эйлер (1707 — 1783), швейцарец по происхождению, тридцать лет жил и работал в России, профессор, а затем действительный член Петербургской Академии наук, автор 850 научных трудов, решил ряд задач по кинематике и динамике твердого тела, исследовал колебания и устойчивость упругих тел, занимался и вопросами практической механики„исследовал, в частности, различные профили зубьев зубчатых колес и пришел к выводу о том, что наиболее перспективный профиль — эвольвентный. Известный русский механик и изобретатель И.

И. Ползунов (1728 †17) впервые разработал проект механизма двухцилиндрового парового двигателя (осуществить который ему, к сожалению, не удалось), сконструировал автоматический регулятор питания котла водой, устройство для подачи воды и пара и другие механизмы. Выдающийся механик И. И. Кулибин (1735 — 1818) создал знаменитые часы в форме яйца, представляющие собой сложнейший по тем временам механизм автоматического действия. В связи с развитием машиностроения как отрасли промышленности появилась потребность в разработке общих научных методов исследования и проектирования механизмов, входящих в состав машин.